有源电力滤波器在舰船电网谐波治理中的应用
来源： 作者： 发布时间：2015-04-15 09:59:36 浏览量：舰船电网中的非线形设备产生大量的谐波电流，本文对某型号舰艇电网谐波状况进行了测试和分析，对谐波补偿的几种方案进行了讨论，采用有源滤波器方案进行谐波补偿，简一体成型电感要介绍了有源电力滤波器装置的设计，最后给出了补偿的试验结果。
1．前言
舰船电网是由数台发电机组并联发电组成的独立电网。近年来，随着舰载非线形用电设备，尤其是雷达设备的数量增多、功率增大，注入舰船电网的谐波电流变大，电流总谐波含量高达27%，严重超出国军标GJB151A中CE101项目关于电流谐波限值的要求，并且对其它较敏感的舰载用电设备造成不良影响或带来使用隐患。因此，必须采取谐波治理措施，降低电流谐波，使其达到相应标准规范的要求。
2．舰船电网谐波状况和补偿要求
国产某型号舰艇电网情况：1）电压：额定380V，持续波动不超过±10%，短暂波动不超过±15%；2）频率：额定50Hz：波动不超过±5%；3）相数：三相三线；4）供电特性：满足《GB/T13032-91 船用柴油发电机组技术条件》要求。
用电设备为混合型，包括大功率雷达系统、电子设备、传动冷却系统和通用用电设备。其中，注入电网电流谐波最大的是雷达系统，该设备容量约300kVA，运行过程中，根据不同的工作模式，负载在约130~260kW之间变化，总谐波失真约27%。
在雷达供电系统配电屏处测试，电压电流波形和负载电流波动情况如图1、图2所示，电流变化时的各单次谐波分布如表1、表2所示。可见，除电流总谐波最高达29%之外，由于工作期间，工作模式的不同，引起负载电流频繁变化，导致谐波电流也在频繁变化，给谐波补偿带来一定难度。
表1 满载时电流各次谐波含量 表2 电流波动时各次谐波含量 3．滤波器总体方案选择 基于AT89C52的高压直流稳压电源的设计引言高压电源是核辐射探测仪器中不可缺少的一部分,供给核辐射探测器件(如:正比计数管、GM计数管、光电倍增管以及半导体探测器等)高压,配合其它仪器做能谱分析或放射性强度测量之用。此外,高压直流电源也广泛 通过数学计算了解交错ADC的杂散时间交错ADC时存在的许多不匹配现象。在这些不匹配显像中有一个更为明显的问题：这些不匹配所产生的杂散有多大? 现在，在知道了各种不匹配会引起交错杂散，并且知道杂散在哪里的情况下，工程师该如何知道杂散有 一种新型白光LED模组驱动电路的设计0 引言 由于当前温室效应和能源危机的影响，使得人们对节能技术越来越关注。LED照明具有节能、寿命长等优点，LED照明技术作为新型绿色照明技术，目前的应用日趋广泛。LED的白光照明通常是使用蓝、绿、红 
图1 电压电流波形
图2 负载电流波动情况
根据上述谐波状况，对谐波补偿的要求如下：
1．补偿能力：谐波补偿电流不小于100A；
2．补偿效果：补偿后，电网侧电流畸变，满足CE101的要求；
3．跟踪特性：动态跟踪补偿，适应负载的波动特性，动态响应时间≯20ms；
4．冷却方式：风冷
5．故障保护：补偿装置具备基本的故障保护功能，故障保护时，装置能自动从电网上脱开，不影电感器的检测响船用电网的正常运行。
6．结构：采用1.6m高度的与其它船用电气设备相同的标准柜型，重量不大于100kg。
前已述及，雷达设备谐波主要为电流源，要限制谐波源注入电网的谐波电流，可采取以下方案：
1．对产生谐波的装置进行改造，使其不产生谐波，且功率因数尽量高。可采用在输入侧加装变压器，使整流电路多重化的措施；或采用全控型器件组成PWM整流器，实现功率因数校正的措施。
2．加装交流无源滤波装置，装置由电力电容器、电抗器和电阻器适当组合而成，绕行电感组成若干单调谐及高通滤波支路，和谐波源并联运行，以吸收谐波电流，有效地减小谐波量；除起到滤波作用外，还兼顾无功补偿的需要。优点是结构简单，运行可靠，维护方便。
这种滤波方法的主要缺点是补偿特性受电网阻抗和运行状态影响，易和系统发生并联谐振，导绕行电感致谐波放大，使LC滤波器过载甚至烧毁。此外，它只能补偿固定频率的谐波，补偿效果也不甚理想。
3．加装交流有源滤波器装置，装置由可控电力电子变流器和检测控制电路组成，其基本原理是从补偿对象中检测出谐波电流，由补偿装置产生一个与该谐波电流大小相等而极性相反的补偿电流，与谐波电流相抵，从而使电网电流只含基波分量。这种滤波器能对频率和幅值都变化的谐波进行跟踪补偿，且补偿特性不受电网阻抗的影响，滤波性能和动态特性均比无源方式大为提高。